磁化核坍缩过程中湍流的影响及其对低质量恒星形成的后果

[删节版] 恒星形成的理论和数值研究表明，磁场 (B) 对盘形成和碎裂都有强烈影响；即使相对较低的 B 也能阻止这些过程。然而，很少有研究探讨 B 和湍流的联合效应。我们研究湍流在磁化核坍缩中的影响，重点关注磁扩散、原恒星核角动量 (J) 的方向，及其对盘形成、碎裂和外流的后果。我们使用 MHD 代码 RAMSES 对 5 Msun 的磁超临界坍缩致密核进行了 3D、AMR、MHD 模拟。初始条件施加了一个湍流速度场，其特征为 Kolmogorov 功率谱。研究了不同水平的湍流和磁化强度，以及湍流速度场的 3 种实现。研究了磁扩散、旋转轴相对于 B 的方向、J 的输运、盘形成、碎裂和外流形成。作为初始条件施加的湍流速度场包含非零的 J，导致旋转轴错位。湍流还导致核附近的有效湍流扩散率。这两种效应都导致磁制动显著减弱，并在磁化强度不太高时促进早期大质量盘的形成。即使在 mu ~ 5 时，后期也可能发生碎裂，这与 1 Msun 核的情况相反，对于后者，此类 mu 值会阻止碎裂。启动了缓慢的不对称外流。它们携带的质量与核内的质量相当。由于错位和湍流扩散，大质量盘的形成是可能的，尽管其质量和尺寸仍比流体动力学情况小。我们发现对于 mu >= 5，碎裂可能发生。